(57)【要約】【課題】ワーク等から滴下する油等の液体の回収装置を備えた産業用ロボット及び搬送装置を小型で使用し易くし、さらには省スペースを図る。【解決手段】基台２、旋回部３、アーム部５、アーム６を備え先端にワーク１３を把持する把持部７を有する産業用ロボット１の旋回部に液体受け８を設け、把持部７を液体受けの上方８ｕに移動できるようにする。また、液体受け内に仮置き台９を設ける。液体受けの少なくとも一部８ｂが機械側１１，１２又はワーク置き場１４，１５側液体受けの上方に配置させた状態で、把持部を液体受けの一部の上方を移動させて滴下する油等の液体２１を液体受けで受ける。さらに、産業用ロボット１を水平方向に移動可能にされた搬送台１８に載置する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台と、前記基台上を旋回可能に配置された旋回部と、前記旋回部と関節部を介して接続されたアーム部と、前記アーム部の先にさらに一以上のアームを有し、先端に把持部を有する産業用ロボットにおいて、前記旋回部に液体受けが設けられ、前記液体受けは前記液体受けの上部から落下又は滴下する液体を受けるようにされ、さらに、前記産業用ロボットの把持部を前記液体受けの上方に移動できるようにされていることを特徴とする産業用ロボット。
【請求項２】
前記液体受けの受け部内に仮置き台が設けられていることを特徴とする請求項１記載の産業用ロボット。
【請求項３】
前記産業用ロボットは、加工機械で加工されるワークの加工治具への取り付け又は取り外し、又はワーク置き場への搬出又は搬入用の搬送用産業用ロボットであって、前記加工機械に機械側液体受け、又は前記ワーク置き場に置き場側液体受けが設けられ、前記液体受けの少なくとも一部が前記機械側液体受け又は前記置き場側液体受けの上方に配置可能にされており、前記液体受けの一部が前記機械側液体受け又は前記置き場側液体受けの上方位置に位置した状態で、前記搬送用産業用ロボットの把持部が前記液体受けの一部の上方を移動できるようにされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の産業用ロボットを用いた搬送装置。
【請求項４】
前記産業用ロボットが水平方向に移動可能にされた搬送台に載置されていることを特徴とする請求項３に記載の産業用ロボットを用いた搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は産業用ロボット及び産業用ロボットを用いた搬送装置に関し、特にワークを数台の加工機を使用して加工し、各加工機間を搬送する搬送用に適し、ワークから滴下する油の回収装置を有する産業用ロボット及び産業用ロボットを用いた搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、数台の加工機をライン化してワークを加工する場合、各加工機で加工後のワークの搬送は、人力又は搬送用ロボットで行っている。この場合の加工時ワークに付着した切削油は、加工機内で人力で拭き取らないと、搬送時にワークから切削油が滴下し、加工機外、搬送範囲内で飛散する。この加工機外に飛散した油の拭き取りは人力で行う事が多く、多大な費用と工数が発生する。また、拭き取り作業時には、ラインを止めるため、稼働率も低下する。そこで特許文献１においては、レール上を移動する搬送台上に産業用ロボットを載置し、さらに産業用ロボットの横にワークを仮置きする仮置き台を設け、仮置き台の下に油溜容器をおくことにより、ワークから滴下する油を回収し、油の床への落滴を防止する。さらに、産業用ロボットのワーク把持部の移動範囲に対応して把持部のワークから滴下する油を受ける油受け板を産業用ロボットが載置された搬送台上に配設し、ワーク等からの油の飛散を防止し、油の回収を行う。なお、液体受けで受ける液体は、水性、油性クーラントや切削油、切削水、切削剤等の種々の液体が使用される。
【特許文献１】特開平１０−３２９０８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１のものにおいては、油切りのため一度、仮置き台上にワークを置くので、無駄な動きが発生し、加工サイクルタイムが低下するという問題があった。また、搬送台上の産業用ロボットの横にワーク置き場を追加するため産業用ロボットを含む搬送台全体の投影面積が大きくなる。さらに、産業用ロボットのワーク把持部の移動範囲に対応して把持部のワークから滴下する油を受ける油受け板を搬送台上に置くが、ワーク把持部の移動範囲を全てカバーするためには投影面積はワーク置き場に比べ非常に大きくなり、搬送台も大型となってしまうという問題があった。また、加工機械側の油受けと、搬送台上の油受け板とは、ワーク移動時に重なるように配置しないと滴下油が両油受け以外の場所に滴下してしまうという問題があった。これを防止しようとすると、加工機械側の油受けと搬送台上の油受け台との隙間を小さく、あるいは重なるように配置するため、加工機械間、搬送装置間の空間を自由に利用できない。従って補助機械の配置、治工具の配置等が非常に困難になり、無駄な空間が大きすぎるという問題があった。
【０００４】
本発明の課題は、前述した問題点に鑑みて、サイクルタイムの低下を減じ、搬送台の投影面積を大きくすることのなく小型で、使用しやすい、省スペースのワーク等から滴下する油の回収装置を備えた産業用ロボット及び産業用ロボットを用いた搬送装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明においては、基台と、前記基台上を旋回可能に配置された旋回部と、前記旋回部と関節部を介して接続されたアーム部と、前記アーム部の先にさらに一以上のアームを有し、先端に把持部を有する産業用ロボットにおいて、前記旋回部に液体受けが設けられ、前記液体受けは前記液体受けの上部から落下又は滴下する液体を受けるようにされ、さらに、前記産業用ロボットの把持部を前記液体受けの上方に移動できるようにされている産業用ロボットを提供することにより前述した課題を解決した。
【０００６】
即ち、把持部の移動範囲全体に液体受け（油受け、油受け板）を設けるのではなく、旋回部に液体受けを設け、把持部を旋回部に設けられた液体受けの上方に移動することにより、液体受けの上部のワーク等から落下又は滴下する液体を受けるようにした。これにより、把持部の移動範囲の全体に渡る大きな液体受けを配置することなく、充分に少ない面の大きさの液体受けとすることができる。また、液体受けを産業用ロボットの旋回部に設けることにより、旋回部より上に設けられた把持部との相対位置の旋回軸に対する制御は不要又は容易である。なお、把持部は例えば産業用ロボットの手首部、ワーク、ハンドリング装置等のいずれか又は組合せを含み、より詳細には液体受けで受けるべき滴下する液体の滴下部、又は滴下部を含む部分である。
【０００７】
液体受けは単に液体を貯留するだけでなく、仮置き台を設けることも可能である。そこで、請求項２に記載の発明においては、前記液体受けの受け部内に仮置き台を設けるようにした。
【０００８】
かかる産業用ロボットにおいて、旋回部に設けられた液体受け、ワーク置き場や、加工置き場の液体受けが大きくならないようにすると、そのままでは、液体受け間を移動するワーク等から滴下する液体は各液体受けで受けることができない。そこで、請求項３に記載の発明においては、前記産業用ロボットは、加工機械で加工されるワークの加工治具への取り付け又は取り外し、又はワーク置き場への搬出又は搬入用の搬送用産業用ロボットであって、前記加工機械に機械側液体受け、又は前記ワーク置き場に置き場側液体受けが設けられ、前記液体受けの少なくとも一部が前記機械側液体受け又は前記置き場側液体受けの上方に配置可能にされており、前記液体受けの一部が前記機械側液体受け又は前記置き場側液体受けの上方位置に位置した状態で、前記搬送用産業用ロボットの把持部が前記液体受けの一部の上方を移動できる産業用ロボットを用いた搬送装置とした。
【０００９】
即ち、把持部の移動時に、産業用ロボットを制御して、ワーク置き場や機械側の液体受け上に、旋回部に設けられた液体受けを位置させ、その上でアーム等を作動させ把持部を移動させる。これにより、把持部から滴下する液体はワーク置き場や機械側の液体受け、又は、旋回部に設けられた液体受けで捕捉できる。また、他のワーク置き場や機械側へ移動するときは把持部を液体受け上に位置させたまま、搬送台を移動させ、他のワーク置き場や機械側の液体受け上に、旋回部の液体受けを位置させ、ワーク置き場又は機械側へ把持部を移動させればよい。搬送台移動時等で旋回部を回転させても、旋回部から上部の相対位置は変わらないので滴下液体を捕捉するための特別な制御は不要である。
【００１０】
加工機械が少ない場合は、搬送台が移動する必要がないが、多くなると搬送台を移動させるのがよい、そこで、請求項４に記載の発明においては、前記産業用ロボットを水平方向に移動可能にされた搬送台に載置した産業用ロボットを用いた搬送装置とした。液体受けが小さくても移動範囲を大きくできる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、旋回部に液体受けを設けるだけで、ワーク等から滴下等する液体を受けることができるので、大きさも小さく、制御も簡単で、省スペースのワーク等から滴下する油の回収装置を備えた産業用ロボットとなった。また、落滴が無いことで、床の油を清掃する工数が省ける。また、床清掃時は危険防止のためロボットを止める必要があるが、落滴がないことでロボットを止める必要がなく２４時間連続稼働が可能となることはいうまでもない。さらに、液体受けに仮置き台を設ければ、加工機械等から外したワークを一端仮置き台へおいて姿勢を変えたり、他のワークを搬送することもできる（請求項２）。
【００１２】
さらに、請求項３に記載の発明においては、ワークの機械等への搬入・搬出時に、加工機械側液体受け、又はワーク置き場側液体受け上方に液体受けの少なくとも一部を配置し、把持部を前記液体受けの一部の上方を移動できるようにしたので、把持部から滴下する液体を確実に捕捉でき、小型の液体受けでよいため、他の機械やワーク置き場等との干渉もほとんどなく、機械等の間の空間を有効に利用できるものとなった。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明においては、前記産業用ロボットは水平方向に移動可能にされた搬送台に載置したので、より広い範囲で切削油等の液体等を撒き散らすことのない産業用ロボットを用いた搬送装置を提供するものとなった。なお、本発明産業用ロボットは、基台上に設けられた旋回部、前記旋回部と関節部を介して接続されたアーム部と、前記アーム部の先にさらに一以上のアームを有し、先端に把持部を有する、垂直多関節ロボット、水平多関節ロボット、複数の多関節アームを有するマニプレータ等の種々のロボットに適用できる。また、旋回部は回転でなく揺動を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の産業用ロボットを用いた搬送装置の加工機械へのワーク着脱時の状態を示す（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）の部分平面図、図２は本発明の産業用ロボットを用いた搬送装置の液体受け上に把持部（ワーク）を移動させた状態を示す側面図、図３は本発明の産業用ロボットを用いた搬送装置の加工機械へのワーク着脱時の状態を示す平面図、図４は次加工機械へのワーク着脱時の状態を示す平面図である。図１に示すように、産業用ロボット１は、６軸の垂直多関節形産業用ロボットであって、基台２上に中心軸２ａ回りに旋回又は揺動（帯矢印Ｓ）可能にされた旋回部３、旋回部に設けられた傾動軸４回りに図でみて左右方向に傾動（帯矢印Ｈ）可能にされた第一アーム（傾動アーム）５が設けられている。第一アーム５の上側の上下軸５ａ回りに図でみて上下方向（帯矢印Ｖ）に回転可能にされた第二アーム（上下アーム）６が設けられ、第二アームはさらに軸方向に回転（帯矢印Ｒ２）可能にされている。第二アーム６の先端には軸直角回転（帯矢印Ｂ）及び軸方向（帯矢印Ｒ１）回転可能にされた手首部７ａが設けられてる。この手首部７ａの先端にワーク１３を把持する把持機構が取り付けられ把持部７を形成する。これにより、ワークを把持し、ワーク姿勢を変えたり、ワークを所定範囲内で移動することができる。この６軸の垂直多関節形産業用ロボット１は周知であるので詳細説明を省略する。
【００１５】
特に、旋回部２に液体受け８、所謂、油受けが、液体受け面８ａを上にして、液体受け面が各アーム等の動きによって生じる把持部７の移動面と交差する位置に取り付けられている。そして、産業用ロボット１の各軸を制御することにより、例えば図２に示すように把持部７が液体受け８の上部８ｕに移動可能にされている。液体受け８には、液体が溜まった場合、液体を排出するため排出穴８ｃが設けられており、また、液体受け面８ａには排出穴に向かって傾斜が設けられ油が排出穴近傍に溜まるようにされている。排出穴８ｃには通常はプラグ３１で栓をされている。プラグ３１に代えて前述した従来例のような排出装置を設けてもよいことはいうまでもない。
【００１６】
産業用ロボット１は搬送台１８に載置され、搬送台はカバー１９にて覆われた図示しない搬送レール上を図３，４で見て左右移動できるようにされている。搬送用レールを中心にして、ワーク１３を加工する加工機械１１、１２、搬入用ワーク置き場１４、搬出用ワーク置き場１５が配設されている。ワークは加工機１１で加工完了後、次加工機１２で加工する。加工機１１と次加工機１２間は産業ロボット１が、搬送レール上をカバー１９と共に矢印方向に往復運動し、ワーク１３を搬送する。加工機械１１、１２、ワーク置き場１４、１５にはそれぞれ帯状の液体受け１６、１７が設けられており、加工機械、ワーク置き場内で滴下等した液体（油）２１を回収するようにされている。産業用ロボット１に設けられた液体受け８の底面８ｄの高さは、加工機械１１、１２、ワーク置き場１４、１５の油受けの縁１６ａ、１７ａと干渉しない高さにされている。また、産業用ロボット１の旋回部２を回転させることにより、各図に示すように液体受けの先端部８ｂが加工機械、ワーク置き場の油受け１６、１７の上方に移動できるようにされている。
【００１７】
かかる本発明の実施の形態の産業用ロボットを用いた搬送装置についてその作用について説明する。搬入側ワーク置き場１４におかれた未加工のワーク１３を把持部７で把持する。未加工のワーク１３は油の付着がないので、ここでは単にワークを把持部で把持して図３に示すようにワークを加工機械１１に移動させ、加工機械に取り付け、産業用ロボットを適当な待機位置に戻す。加工機械１１での加工が完了したら、産業用ロボット１の把持部７で加工完了後のワーク１３を把持する。このとき、切削油２１がワーク１３に付着して滴下している。そこで、、図１、図３に示すように、液体受け先端８ｂが加工機械側液体受け１６より上方になる位置になるように調整した後、産業用ロボット１のアーム５、６を駆動し、図２に示すように、ワーク１３及び手首７ａからなる把持部７を液体受け上８ｕに移動させる。この状態のまま、産業用ロボット１を旋回、移動させ、図４に示す位置で、図２に示すように、液体受け先端８ｂが次加工機械１２側油受け１６より上方になる位置になるように調整した後、産業用ロボット１のアーム５、６を駆動し、図１、図４に示すように、ワーク１３を次加工機１２に取り付け、産業用ロボットを適当な待機位置に戻す。
【００１８】
次加工が完了したら、図１、図４に示すように、油受け先端８ｂが次加工機械１２側油受け１６より上方になる位置になるように調整した後、産業用ロボットのアーム５、６を駆動し、図２に示すように、ワーク１３及び手首７ａからなる把持部７を液体受け上８ｕに移動させる。この状態のまま、産業用ロボットを旋回及び移動させ、図２に示すように、液体受け先端８ｂが搬出用ワーク置き場１５側液体受け１７より上方になる位置になるように調整した後、ロボットのアームを駆動し、図１に示すように、ワーク１３を搬出用ワーク置き場１５に置き、産業用ロボット１を適当な待機位置に戻す。
【００１９】
かかる一連の動作により、産業用ロボット１を用いて加工機械間のワーク１３移動を行う。ワーク移動に伴う切削油等の液体２１は、加工機械側又はワーク置き場側の油受け１６、１７、又は産業用ロボット１の旋回部３に取り付けられた液体受け８のいずれかにより捕捉されるように制御される。従って、油等の液体２１の床への滴下がなく床の汚れもない。液体受けはアーム下方にアーム幅程度で設ければよいので、長さも短くできるので、液体受け８の投影面積は小さい。ワーク置き場、加工機械、搬送レール回り、搬送台回り、産業用ロボットの回りに油受けを広げることがなく、スペースを有効活用できる。また、据え付け、清掃も容易である。
【００２０】
なお、液体受け８内に仮置き台９を置くことによりワークを一時的に仮置きする等の作業も可能である。本発明の実施の形態においては、ワーク置き場、２台の加工機械、１台のロボットを配したが、それぞれ種々の台数、形態、配置が可能であり、また、産業用ロボットは６軸の多関節形産業用ロボットに限らず、前述したように、その他の種々のロボットにも適用でき、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態に適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の産業用ロボットを用いた搬送装置の加工機械へのワーク着脱時の状態を示す（ａ）は部分側面図、（ｂ）は（ａ）の部分平面図である。
【図２】本発明の産業用ロボットを用いた搬送装置の液体受け上に把持部（ワーク）を移動させた状態を示す部分側面図である。
【図３】本発明の産業用ロボットを用いた搬送装置の加工機械へのワーク着脱時の状態を示す平面図である。
【図４】本発明の産業用ロボットを用いた搬送装置の次加工機械へのワーク着脱時の状態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１    産業用ロボット
２    基台
３    旋回部
４    関節部
５    アーム部
６    アーム部の先のアーム
７    把持部
８    液体受け
８ｂ  液体受けの一部
８ｕ  液体受けの上方
９    仮置き台
１０  産業用ロボットを用いた搬送装置。
１１、１２  加工機械
１３  ワーク
１４、１５  ワーク置き場
１６  機械側液体受け
１７  置き場側液体受け
１８  搬送台
２１  滴下する液体（油）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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